激光加工技术在特印行业的新应用——激光蚀刻移印钢板新工艺

东莞市恒德光电设备制造有限公司 任建明

激光加工技术在特印行业的新应用
——激光蚀刻移印钢板新工艺

东莞市恒德光电设备制造有限公司 任建明

移印，属于特种印刷方式之一。它能够在不规则异型物品表面上印刷文字、图形和图像，已经成为一种重要的特种印刷工艺。例如，各种塑胶玩具表面的文字和图案就是采用这种印刷方式，还有计算机键盘、化妆品包装、仪器、仪表和家用电器面饰板等很多产品的表面印刷，都以移印工艺完成。

移印工艺是自80年代初期由欧洲传到中国，由于其在小面积、凹凸面的产品上面进行印刷具有非常明显的优势，弥补了网版印刷工艺的不足。90年代初期，随着中国市场开放，大批以电子、塑胶、礼品、玩具等传统产业为主体的外资企业相继进入中国市场，移印技术和网版印刷技术作为主要的装饰方式更是得到超常的发展，据不完全统计，移印技术和网版印刷技术在上述行业的应用分别达到27%、64%、51%、66%。

移印钢板激光蚀刻工艺的现实意义

传统钢板的工艺过程包括图文设计、菲林输出、钢板清洗、曝光、显影、冲洗和烘干一系列复杂过程，特别是对凹版的深度要根据不同图形精度要求，凹版腐蚀程度过深，曝光时操作不当或灰尘影响，使凹版腐蚀效果不理想，这些工艺环节数据完全依赖师傅经验掌握，各工序都需要实践经验控制。此外广泛应用于金属类印版的腐蚀采用的是无色透明的酸性液体， 由于金属印版和酸类的反应的副产品对环境有一定破坏，使用时需要用大量清水稀释，直接导入污水对环境影响很大。腐蚀水含有强烈的氧化剂，对皮肤有强烈的腐蚀作用。以上种种情况，极大制约了这一技术的发展。

激光蚀刻就是针对传统移印钢板工艺提出的一种崭新的新工艺——激光蚀刻移印钢板技术。该系统采用先进的全固态激光系统，具有高效率、高精度、高稳定性的优点，配合图形图像排版控制软件，彻底改变传统移印钢板加工复杂的工艺过程和环境污染问题。该设备的成功研发填补了国内网印工业的一项空白，2008年荣获《广东省重点新产品证书》，具有巨大的市场推广前景。

激光蚀刻移印钢板装备系统的组成

激光移印钢板蚀刻系统装备由3大部分组成：

1．高峰值功率的激光器及控制电源；

2．光学导光系统光路集成；

3．计算机及控制软件。

该激光器采用特殊新型激光介质，利用特有的稳定与非稳定激光传输相结合技术，能稳定输出，重复频率大于250KHz，峰值功率大于10KW的激光输出。

激光蚀刻移印钢板的优点

激光蚀刻移印钢板简化蚀刻工艺：只需要一套“激光蚀刻移印钢板雕刻机”和计算机控制系统，实现图文直接输出。

1．时间节省：制作一块10×10cm的钢版仅需3～4分钟；

2．本机没有任何耗材和易损品，每小时约0.5度电力消耗；

3．环保节能：激光蚀刻工艺不需要任何化学试剂，全部过程在洁净的公司办公室即可完成；

4．体积小，重量轻，便携手提式随时移动，可以置放在办公桌类似于打印机一样插上笔记本电脑即可工作；

5．质量可靠，性能稳定，高度集成；零故障率；使用寿命可达10年之久；

6．利用本软件系统特有的智能数据库功能，可对所有参数进行优化并自动保存，大大节省了人力物力。操作简单，易学易懂，即或是新员工，稍为熟悉即可上机工作。

移印钢板激光蚀刻工艺、图形处理及控制软件

移印钢板激光蚀刻主要是两个方面的技术难点：第一是激光功率稳定和频率实时变化；第二是图像的挂网处理和控制软件；经过反复测试，在图像处理方面，我们使用Photoshop等软件将RGB格式或者J PEG格式文件进行“挂网”处理。遇到关键问题：

分色：分色是一个印刷专业名词，指的就是将原稿上的各种颜色分解为青（C）红（M）黄（Y）黑（K）4种原色颜色.在电脑印刷设计或平面设计图像类软件中，分色工作就是将扫描图像或其它来源的图像的色彩模式转换为CMYK模式。如果要印刷的话，必须进行分色，分成黄、品红、青、黑4种颜色，这是印刷的要求。分色操作其实非常简单：只需要把图像色彩模式转换为CMYK模式即可。图像在输出菲林印刷过程中，连续调和半色调图像都是由网点的疏密来进行调整表现的。而通过将CMYK4色的网点混合，则可以表现出无穷多的颜色。

挂网：目前印刷上主要采用调幅网点（AM）和调频网点（FM）.激光蚀刻移印钢板采用调频网点工艺，调频网点是90年代以来新发展起来的一种加网方式，它和调幅网点不同之处在于：调频网点的网点大小是固定的，它是通过控制网点的密集程度来实现阶调。亮调部分的网点稀疏，暗调部分的网点密集，这个主要由激光束大小和脉冲频率易于控制来决定的。激光蚀刻决定了只能采用调频网点再现原稿的连续调层次，原稿图像一经加网以后，就把图像分割成无数个规则排列的网点，即把连续调图像信息变成离散的网点图像信息。网点越大，表现的颜色越深，层次越暗；网点越小，表现的颜色越浅，表示的层次越亮。每个网点占有的固定空间位置大小是由加网线数决定的，例如，加网点目数为150lpi，则在一英寸的长度或宽度上有150个网点。网点空间的位置和网点大小是两个不同的概念，例如C50%代表的含义是网点大小占网点空间位置的50%，100%是指网点大小全部覆盖网点空间位置，即印刷中所称的"实地"，0%由于没有网点，只有网点空间位置，所以这块地方就没有油墨被印上。显然挂网目数越大，网点所占空间位置越小，能描述的层次就越多，越细腻。事实上，原稿的层次和色彩就是通过这种挂网的方法被再现出来的。

由上所知，激光束在高频（10Khz）的频率下发出的脉冲能量（可达10KW）足可以在移印钢板上面蚀刻无数个凹点，每个脉冲能能可达1mj；调屏网点的网点大小是固定的，通过疏密实现图像的明暗变化。

激光蚀刻移印钢板的市场前景

激光蚀刻设备在移印钢板制作领域的引入，极大改善了工作环境，提高了工作效率，节省了人力，一块传统蚀刻凹版蚀刻（如果包括制图、菲林输出等印前工作）大约需要20分钟，使用激光蚀刻仅需要4分钟即可完成。并且，从环保角度看也是传统工艺所无法比拟的。

因此，从市场角度分析，激光移印钢板蚀刻设备系统极具市场价值，推广和应用会带来整个产业革命，不仅节省人力、提高效率，而且没有腐蚀过程，属于环保绿色生产；从经济角度讲，2007～2008年这套系统市场价格在25～28万之间，经过近3年的不断改进和降低成本，目前市场销售价格降至14～15万之间；这个价格大多数用户基本可以接受！

激光蚀刻移印钢板存在的问题

激光蚀刻移印钢板，在整个移印行业，占有70～80%印量的矢量图文和黑白图像基本解决，但是还有真彩图像的逼真输出问题没有完全彻底解决，主要是在挂网算法处理方面有一定难度，我们正在进行相应的算法改进；随着市场的发展，人工费用增高，人才流失和具有丰富移印钢板蚀刻实践经验人才的短缺，制约公司发展的态势越来越多的被企业关注，所以，激光蚀刻移印钢板新工艺市场应用前景十分广阔。